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荣成青木化学材料有限公司 制 氮 机 操 做 规 程 2012-9-1 碳分子筛变压吸附（PSA）空分制氮原理。 吸附剂（碳分子筛） 吸附剂是变压吸附系统的核心。 碳分子筛是一种速度型的吸附剂，广泛应用于空气分离制取氮气。其对空气中N2、O2的吸附分离主要是基于：在一定时间内，其对空气中O2的吸附速度远远大于N2的吸附速度. 吸附压力 在吸附平衡情况下，空气压力越高，则碳分子筛（吸附剂）对N2、O2的吸附量越大。反之，压力越低，则吸附量越小。 碳分子筛变压吸附制氮 利用吸附剂在不同压力下对气体吸附量不同的原理，对气体进行加压吸附，减压解吸脱附的循环操作，即变压吸附（Pressure Swing Adsorption,简称PSA） PSA气体分压技术广泛应用于空气干燥、空气分离（提取氮气或氧气），其他气体提纯等领域。 碳分子筛变压吸附制氮是：应用PSA气体分离技术，以碳分子筛为吸附剂，以压缩空气为原料，利用碳分子筛在一定时间内对N2、O2的吸附速度差异，在密闭容器内进行加压吸O2产N2，减压脱附O2的循环操作过程。 变压吸附制氮的技术应用模型 图2-1所示，变压吸附制氮技术的最简单应用单元是一只装满碳分子筛的吸附器、进气管路、出气管路和控制阀门组成。 图2-1（左）所示，当压缩空气从进气端进入，流经吸附器内的吸附剂（碳分子筛）时，压缩空气中的O2被吸附，而未被吸附的N2则被富集起来，由出气端流出。 如图2-2（右）所示，在一段时间后，碳分子筛吸附饱和，则关闭进气阀和出气阀并打开排气阀，就可以对吸附剂进行解吸再生。再生完成后则进入下一个吸附周期。 二、PSA工艺过程描述 吸附 装有专用碳分子筛的吸附器共有A、B二只。当洁净的压缩空气进入吸附器A的入口端经碳分子筛向出口端流动时，O2、CO2和H2O被吸附，产品N2由吸附器出口流出。 解吸 经一段时间后，吸附器A内的碳分子筛吸附饱和，切换压缩空气流入吸附器B内进行吸O2产N2，同时对吸附器A内的碳分子筛进行解吸再生。碳分子筛的解吸是通过排气阀将吸附器对大气排空，使其内的气体压力迅速下降至常压，从而脱除已吸附的O2、CO2、H2O来实现。 吹扫 为使碳分子筛彻底再生，以吸附器出口端或氮气储罐内的产品N2将停留在吸附器内的O2、CO2、H2O吹扫至外部。 均压 在两吸附器切换之前，有一个短暂的均压过程，用以提高氮气回收率和迅速提高吸附压的目的。所谓均压，就是将两塔连通，使一只吸附器（待解吸）的气体流向另一只吸附器（待吸附），最终达到两吸附器内的气体压力基本均衡。 本系统选用由上部对上部、下部对下部的等势均压工艺，使氮气回收率得以进一步提高，从而降低整机能耗。 循环 两吸附器交替进行吸附、均压和再生，完成氧氮分离，连续输出产品氮气， 三、操作前准备 （一）、操作设置 1、通电，触摸屏进入主页面： (1 )、设置制氮装置型号：点击型号：NGN- 空白处，输入密码（密码：666666），进入输入窗口，即可进行型号输入，如800C； (2)\ 型号输入完成后，点击 ，进入流程示意页面。 2、进入流程示意页面，点击设定按钮，进入设定页面。 3、在设定页面，点击操作人员设定按钮，输入密码（密码123456），进行氮气压力报警值和氮气纯度报警值的设定；设定完成后，点击返回，重新进入到设定页面。 4、在设定页面，点击管理人员设定按钮，输入密码（密码411），进行循环周期、吸附时间、均压时间、吹扫时间的设定，点击确定，即可进行PLC程序。 5、在管理人员设定页面，点击量程设置按钮，进行氮气压力、氮气流量、氮气纯度、氮气露点的上下限设定。（上下限设定分别对应压力传感器、流量计、氮分析仪、露点仪4~20mA信号所代表的数值。 6、点击返回，回到流程示意页面，点击数据查看即可观察到氮气露点、氮气压力、氮气流量、氮气纯度的实时数据、报警状态、以及运行时间和累计运行时间。 7、在数据查看页面，点击历史数据曲线图，坐标系横坐标，分别设定纯度、压力、流量、露点的上下限，即可观察到纯度、压力、流量、露点的对应历史曲线。点击 或 可以调整历史数据时间间隔。四、使用与操作 （二），开机准备步骤 检查空压机、冷干机是否可以正常启动。 应使系统所有的手动阀门处于正确的开/关位置。 检查各配套部件是否处于正常状态。 检查电源是否在正常范围以内。 停机时手动阀状态表： 名称 开 关 备注 回氮冲洗阀 出厂时已调好，一般不调节 压力表开关 出厂时已调好，一般不调节 其他手动阀 启动吸干机和压缩空气净化组件 （1）、打开手动球阀使过滤器排污，然后关闭。如过滤器配有自动排污阀，则相应的手动球阀应处于常开状态。 （2）、全开阀门